पॉलिमर पी-डोपिंग पेरोव्स्काइट सौर सेल स्थिरता में सुधार करता है

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सार:
सूरज की रोशनी को बिजली में परिवर्तित करने की उनकी दक्षता के कारण, पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं ने पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित सौर कोशिकाओं के एक आशाजनक विकल्प के रूप में अनुसंधान का महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित किया है। पेरोव्स्काइट सौर सेल कार्बनिक और अकार्बनिक सामग्रियों का एक संकर हैं और इसमें एक प्रकाश-संचयन परत और एक चार्ज-परिवहन परत शामिल है।

पॉलिमर पी-डोपिंग पेरोसाइट सौर सेल स्थिरता में सुधार करता है

लॉज़ेन, स्विट्जरलैंड | 20 जनवरी, 2023 को पोस्ट किया गया

हालाँकि, स्थिरता के मुद्दों ने पीएससी के व्यावसायीकरण और व्यापक उपयोग में बाधा उत्पन्न की है, और परिचालन स्थिरता प्राप्त करना क्षेत्र में वैज्ञानिकों के बीच एक रैली बन गया है। अब, ईपीएफएल में माइकल ग्रैत्ज़ेल और वुहान (चीन) में मेसोस्कोपिक सोलर सेल्स के लिए माइकल ग्रैत्ज़ेल सेंटर में ज़िओंग ली के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने एक ऐसी तकनीक विकसित की है जो स्थिरता संबंधी चिंताओं का समाधान करती है और पीएससी की दक्षता बढ़ाती है।

शोधकर्ताओं ने पीएससी की चार्ज-ट्रांसपोर्टिंग परत में "ग्रेन बाउंड्री मॉड्यूलेटर" के रूप में एक फॉस्फोनिक एसिड-फंक्शनल फुलरीन व्युत्पन्न पेश किया, जो पेरोव्स्काइट क्रिस्टल संरचना को मजबूत करने में मदद करता है और गर्मी और नमी जैसे पर्यावरणीय तनावों के प्रति पीएससी के प्रतिरोध को बढ़ाता है।

टीम ने पॉली (ऑक्सोअमोनियम नमक) नामक एक रेडॉक्स-सक्रिय रेडिकल पॉलिमर भी विकसित किया है जो छेद-परिवहन सामग्री को प्रभावी ढंग से "पी-डोप्स" करता है - जो पीएससी का एक महत्वपूर्ण घटक है। पॉलिमर, "पी-डोपेंट" के रूप में कार्य करते हुए, छिद्र-परिवहन सामग्री की चालकता और स्थिरता में सुधार करता है, जो कोशिकाओं का एक महत्वपूर्ण घटक है। "पी-डोपिंग" की प्रक्रिया में इसकी चालकता और स्थिरता में सुधार करने के लिए सामग्री में मोबाइल चार्ज इलेक्ट्रॉनिक चार्ज वाहक शामिल करना शामिल है, और इस मामले में लिथियम आयनों के प्रसार को कम किया जाता है, जो एक बड़ी समस्या है जो पीएससी की परिचालन अस्थिरता में योगदान देती है।

नई तकनीक के साथ, वैज्ञानिकों ने छोटे पीएससी के लिए 23.5% और बड़े "मिनीमॉड्यूल" के लिए 21.4% की बिजली रूपांतरण क्षमता हासिल की। पीएससी के लिए बेहतर स्थिरता के अतिरिक्त लाभ के साथ, ये दक्षताएं पारंपरिक सौर कोशिकाओं से तुलनीय हैं। सौर कोशिकाओं ने 95.5 घंटे से अधिक समय तक नकली सूर्य के प्रकाश के निरंतर संपर्क में रहने के बाद अपनी प्रारंभिक दक्षता का 3200% बरकरार रखा, जिससे पूरी अवधि में तापमान 75 डिग्री सेल्सियस पर बना रहा, जो पिछले पीएससी डिजाइनों की तुलना में एक महत्वपूर्ण सुधार है।

नया दृष्टिकोण पीएससी के उपयोग में क्रांति ला सकता है, जिससे उन्हें बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए सुलभ बनाया जा सकता है। शोधकर्ताओं का मानना है कि उनकी तकनीक को औद्योगिक उत्पादन के लिए आसानी से बढ़ाया जा सकता है और संभावित रूप से स्थिर, उच्च दक्षता वाले पीएससी मॉड्यूल बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

अन्य योगदानकर्ता

वुहान प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, वुहान 430070, हुबेई, चीन
दक्षिणी विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (शेन्ज़ेन)
वुहान विश्वविद्यालय, वुहान 430072, हुबेई, चीन
चीनी विज्ञान अकादमी (सीएएस)

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